СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ


RU (11) 2129994 (13) C1

(51) 6 C02F1/68 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98105306/25 
(22) Дата подачи заявки: 1998.03.17 
(45) Опубликовано: 1999.05.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Панов В.П. и др. Исследование кондиционирования питьевой воды методом десорбции солей. Охрана окружающей среды и ресурсосбережение: Межвуз. сб. научн. Тр.-СПб, 1995, с.159- 167. 2. SU 1608138 A1, 23.11.90. 3. SU 0407840 A1, 22.04.74. 5. RU 94016340 A1, 10.01.96. 6. JP 2-17992 A, 22.01.90. 7. FR 2738007 A1, 28.02.98. 8. WO 95/18070 A1, 06.07.95. 
(71) Заявитель(и): Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна 
(72) Автор(ы): Панов В.П.; Чулкова Э.Н.; Терещенко Л.Я. 
(73) Патентообладатель(и): Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна 
Адрес для переписки: 191198, Санкт-Петербург, ул.Большая Морская, 18, СПГУТД, патентный отдел 

(54) СПОСОБ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ 

Изобретение относится к кондиционирования питьевой воды и может быть использовано в быту и учреждениях, например, больницах, школах, гостиницах и др. для кондиционирования воды по кальцию. Способ включает пропускание воды через слой дисперсного материала, причем в качестве дисперсного материала используют смеси CaSO40,5 H2O и CaCl2 при соотношении (32-19):1. Способ обеспечивает сохранение концентрации кальция в обрабатываемой воде на уровне ТУ для питьевой воды. 4 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области кондиционирования питьевой воды и может быть использовано в быту и учреждениях, например больницах, школах, гостиницах и т.д. для кондиционирования как водопроводной, так и дистиллированной воды по кальцию.

Данные мировой медицинской статистики однозначно свидетельствуют о том, что в регионах с мягкой природной водой (Северо-запад России, Скандинавия) значительно повышена распространенность заболеваний костной и сердечно-сосудистой систем. Поэтому нормализация минерального состава питьевой воды является естественным способом первичной широкой профилактики многих региональных заболеваний и в настоящее время является актуальной задачей, что подтверждается введенными в действие в 1996 г. техническими условиями ТУ 9199-001-27418087-96, регламентирующими содержание кальция в воде. Наиболее близкими к заявляемому решению является способ кондиционирования питьевой воды пропусканием ее со скоростью 1 - 1,6 м/ч через слой насыщенного в 10%-ной суспензии сульфата кальция активированного угля высотой 60 мм при комнатной температуре. Исходная вода содержала около 10 мг/л кальция. При этом вначале концентрация кальция в кондиционированной воде достигала 20 - 22 мг/л с последующей стабилизацией на уровне 14 - 15 мг/л [1].

Авторы работы отмечают, что увеличение высоты слоя в 2 раза приводит к росту концентрации кальция на 2 - 3 мг/л. Основным недостатком способа [1] является низкая концентрация кальция в кондиционированной воде, не превышающая 25 мг/л в начале работы сорбента с высотой слоя 120 мм, что связано с малой скоростью десорбции соединений кальция с поверхности активированного угля. Следует отметить, что концентрация кальция в воде, не превышающая 25 мг/л, достигается при очень малой скорости воды (1 - 1,6 м/ч), которую можно обеспечить либо при очень малом расходе воды, либо при очень большом сечении слоя дисперсного материала, что ограничивает область применимости способа (например, осуществление кондиционирования воды, предварительно очищаемой в бытовых фильтрах).

Рекомендуемая Всемирной организацией Здравоохранения концентрация кальция в питьевой воде составляет 80 - 100 мг/л [ТУ 9199-001-27418087-96].

Техническим результатом данного изобретения является увеличение концентрации кальция в питьевой воде. Технический результат достигается тем, что способ кондиционирования воды осуществляют пропусканием ее через слой дисперсного кальцийсодержащего материала, в качестве которого используют смесь CaSO4 0,5 H2O и Ca Cl2 при их соотношении (32 - 19) : 1.

Существенным отличием заявляемого изобретения является использование в качестве дисперсного материала смеси CaSO4 0,5 H2O и CaCl2 при их соотношении (32 : 19) : 1, что обеспечивает увеличение поверхности контакта материала с водой, за счет которой увеличивается эффективность растворения и повышается концентрация кальция в воде.

Получение дисперсного кальцийсодержащего материала осуществляют следующим образом.

Берут порошкообразный полугидрат сульфата кальция CaSO4 0,5 H2O, полученный из двуводного сульфата кальция CaSO4 2 H2O квалификации X4 (ГОСТ 3210-66) дегидратацией при температуре 140oC по известной методике [2], добавляют к CaSO4 0,5 H2O кристаллический хлорид кальция CaCl2 (ГОСТ 4161-67) при соотношении 32 - 19 : 1 (например, при соотношении 19 :1 берут 66,5 г CaSO4 0,5 H2O и добавляют 3,5 CaCl2), перемешивают, добавляют к этой смеси воду до образования пластичного теста и заполняют полученным тестом формы и выдерживают на воздухе не менее 7-ми дней в соответствии с методикой получения гипсовых вяжущих [3]. В течение этого времени практически завершаются физические и химические процессы, в результате которых пластичное тесто превращается в камневидное тело.

После этого образцы измельчают до получения дисперсного материала, с эквивалентным диаметром гранул 5 мм.

Заявляемым способом достигается насыщение питьевой воды кальцием. Результаты эксперимента приведены в табл. 1 (в примерах 1 - 4 приведены результаты испытаний с водопроводной водой, а в примере 5 - с дистиллированной водой).

Пример осуществления способа кондиционирования питьевой воды приведен ниже.

Пример 1.

Способ кондиционирования питьевой воды осуществляют следующим образом.

В колонку диаметром 30 мм помещают дисперсный кальцийсодержащий материал в виде гранул с эквивалентным диаметром 5 мм, полученный вышеописанным способом при соотношении CaSO4 0,5 H2O : CaCl2 = 19 : 1, высотой слоя дисперсного материала 125 мм и пропускают через него при комнатной температуре водопроводную питьевую воду с концентрацией кальция 9 мг/л с расходом 0,8 л/мин, т. е. при скорости 68 м/ч. Через определенные интервалы времени, соответствующие n = 10 - 1000, где n есть отношение объемов воды и слоя дисперсного материала, отбирают пробы воды после кондиционирования и определяют концентрацию Ca2+ ( см. табл. 2).

Концентрация Ca2+ в воде определяли по стандартной методике [Кульский Л. А. , Гороновский И.Т., Когановский А.М. и др. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. - Киев: Наука думка, 1980, ч. 1. - 680 с.].

Пример 4.

В колонку диаметром 38 мм помещают дисперсный кальцийсодержащий материал в виде гранул с эквивалентным диаметром 5 мм, полученный вышеописанным способом при соотношении CaSO4 0,5 H2O : CaCl2 = 19 : 1, и высотой слоя дисперсного материала 60 мм, т.е. как в прототипе, и пропускают через него водопроводную питьевую воду с концентрацией кальция 9 мг/л со скоростью 21 м/ч. Через определенные интервалы времени, соответствующие n = 10-1000, отбирают пробы воды и определяют в ней концентрацию Ca2+ (см. табл. 3).

Из табл. 3 видно, что в этих условиях, при высоте слоя 60 мм, концентрация Ca2+ в кондиционированной воде соответствует ТУ 9199-001-27418087-96 и выше, чем в прототипе при такой же высоте слоя.

Пример 5.

В колонку диаметром 30 мм помещают дисперсный кальцийсодержащий материала в виде гранул с эквивалентным диаметром 5 мм, полученный вышеописанным способом при соотношении CaSO4 0,5 H2O : CaCl2 = 19 : 1, и высотой слоя дисперсного материала 125 мм и пропускают через него дистиллированную воду со скоростью 68 м/ч. Через определенные интервалы времени, соответствующие n = 10 -1000, отбирают пробы воды и определяют в ней концентрация Ca2+ (см. табл.4).

Из табл. 4 видно, что при пропускании через слой кальцийсодержащего материала дистиллированной воды концентрация кальция в ней при прочих равных условиях (пример 5 по сравнению с примером 1) несколько выше, но также соответствует ТУ 9199-001-27418087-96.

Экспериментальные данные в сравнении с прототипом подтверждают достижение технического результата, т.е. повышение концентрации кальция в питьевой воде при ее кондиционировании до 80 - 100 мг/л, что соответствует требованиям, предъявляемым к питьевой воде по содержанию Ca2+, т.е. 80-100 мг/л, по ТУ 9199-001-27418087-96.

При соотношении CaSO4 0,5 H2O : CaCl2 выше 32 : 1 концентрация кальция в воде изменяется от 57 до 34 мг/л, т.е. не соответствует требованиям ТУ 9199-001-27418087-96, а при соотношении CaSO4 0,5 H2O : CaCl2 ниже 19 : 1 процесс становится нестационарным, концентрация кальция в воде изменяется в пределах 127 - 102, т.е. также не соответствует требованиям ТУ 9199-001-27418087-96, и такое высокое содержание кальция (более 100 мг/л) в питьевой воде недопустимо, т.к. приводит к заболеваниям почек, соединительной ткани и др.

Пример 6 и 7 подтверждают недопустимость использования в качестве дисперсного материала для кондиционирования питьевой воды отдельных компонентов смеси, за счет которых не достигается технический результат: в примере 6 не достигаются требуемые концентрации кальция в воде, а в примере 7 происходит быстрое растворение гранул из CaCl2 с их разрушением, в результате чего концентрация кальция в воде изменяется от 295 102 до 9 мг/л.

Источники информации

1. Исследование кондиционирования питьевой воды методом десорбции солей. /В. П.Панов, Г.Н. Латонина, Д.А.Новожилов, Е.А. Королев. //Охрана окружающей среды и ресурсосбережение: Межвуз. сб. науч. тр. - СПб, 1995, - с. 159 - 167.

2. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. - Л., 1974 - 80 с.

3. Колбасов В.М., Леонов И.И., Сулименко Л.М. Технология вяжущих материалов. - М., Стройиздат, 1987 - с. 432. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ кондиционирования питьевой воды пропусканием ее через слой дисперсного кальцийсодержащего материала, отличающийся тем, что в качестве дисперсного материала используют смесь CaSO4 0,5 H2O и CaCl2 при их соотношении (32 - 19) : 1.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru